小鼠雙側(cè)下丘間的相互作用對(duì)聲信號(hào)強(qiáng)度域加工的調(diào)制.pdf

1、在上行聽(tīng)覺(jué)通路中，下丘(inferiorcolliculus，IC)接收并整合眾多來(lái)自于低位腦干的聽(tīng)覺(jué)核團(tuán)，IC的內(nèi)在投射，對(duì)側(cè)IC的連合投射，以及來(lái)自聽(tīng)皮層的興奮性和抑制性輸入。所有這些投射聯(lián)系使得IC成為皮層下聽(tīng)信息的時(shí)相和空間整合的一個(gè)重要中樞。本研究在自由聲場(chǎng)條件下，通過(guò)電生理記錄，局部電刺激和離子電泳技術(shù)，在昆明小鼠中研究了局部電刺激一側(cè)IC（簡(jiǎn)稱(chēng)為ICES）如何對(duì)另一側(cè)IC（簡(jiǎn)稱(chēng)為ICMdu）聲信號(hào)強(qiáng)度域的加工進(jìn)行調(diào)制，并探

2、討了與雙側(cè)IC間相互作用有關(guān)的生物學(xué)意義和可能的功能作用途徑。所獲得的主要研究結(jié)果如下:
　　1.在實(shí)時(shí)的ICES局部電刺激條件下，記錄到50個(gè)ICMdu神經(jīng)元在電刺激前后對(duì)聲刺激的完整的強(qiáng)度-放電率函數(shù)（rate-amplitudefunction，RAF）。根據(jù)被刺激側(cè)神經(jīng)元(ICES)與被調(diào)制側(cè)神經(jīng)元(ICMdu)間的最佳頻率差(bestfrequency，BF)將ICMdu神經(jīng)元分為兩類(lèi)，其中26個(gè)ICMdu神經(jīng)元的BF差

3、≤2kHz，稱(chēng)為雙側(cè)對(duì)應(yīng)頻率層神經(jīng)元（bilateralcorrespondingfrequencylaminea，BCFL）;另外24個(gè)ICMdu神經(jīng)元的BF差＞2kHz，稱(chēng)為雙側(cè)非對(duì)應(yīng)頻率層神經(jīng)元(bilateralnon-correspondingfrequencylaminea，BNCFL)。ICES局部電刺激時(shí)，14.0％ICMdu神經(jīng)元的聲反應(yīng)被易化，這部分受興奮性調(diào)制的ICMdu神經(jīng)元均位于BCFL;而86.0％ICMdu

4、神經(jīng)元的聲反應(yīng)被抑制，受抑制性調(diào)制的ICMdu神經(jīng)元廣泛分布于BCFL(38.0％)和BNCFL(48.0％)中。雙側(cè)IC間的相互作用可增加受興奮性調(diào)制的ICMdu神經(jīng)元的放電率，拓寬神經(jīng)元反應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍（dynamicrange，DR）并減小RAF的斜率，從而獲得對(duì)聲刺激強(qiáng)度更廣泛的響應(yīng)范圍。相反，雙側(cè)IC間相互作用減少受抑制性調(diào)制的ICMdu神經(jīng)元的放電率和DR，并增加RAF的斜率，使得神經(jīng)元對(duì)聲刺激強(qiáng)度的敏感性被銳化。而且BCFL

5、神經(jīng)元所受到的抑制性調(diào)制作用的程度顯著強(qiáng)于BNCFL神經(jīng)元。
　　2.實(shí)驗(yàn)獲得了70個(gè)受雙側(cè)IC間調(diào)制的ICMdu神經(jīng)元，局部電刺激一側(cè)IC對(duì)對(duì)側(cè)IC的聲反應(yīng)的影響表現(xiàn)為廣泛的抑制(87.1％)和集中或局灶性(foucus)興奮(12.9％)，且受抑制性和興奮性調(diào)制的兩組神經(jīng)元在IC中的分布并無(wú)明顯的拓?fù)浞纸?。這一調(diào)制作用的影響在較低聲刺激強(qiáng)度下表現(xiàn)的更為明顯，且依賴(lài)于聲電刺激間間隔。在最佳聲電刺激間隔下，受抑制性調(diào)制的IC神經(jīng)元

6、的反應(yīng)幅度最小而反應(yīng)潛伏期最長(zhǎng)，而受興奮性調(diào)制的IC神經(jīng)元?jiǎng)t表現(xiàn)出相反的效應(yīng)。一側(cè)IC的局部電刺激可以壓抑或是易化對(duì)側(cè)IC神經(jīng)元的RAF，且雙側(cè)IC交互電刺激的結(jié)果顯示這一調(diào)制作用在雙側(cè)IC間既可以是相互的，也可能是單側(cè)的。局部電刺激同樣可引起IC神經(jīng)元的BF，最小閾值(minimumthreshold，MT)，反應(yīng)潛伏期和DR的改變，這一變化平均可持續(xù)約150分鐘。雙側(cè)IC間相互作用對(duì)這些參數(shù)的調(diào)制程度取決于刺激側(cè)IC神經(jīng)元與被調(diào)制I

7、C神經(jīng)元間BF差。對(duì)受抑制性和興奮性調(diào)制的神經(jīng)元分別離子電泳注射荷包牡丹堿(bicuculline，Bic)和犬尿酸(kynurenicacid，KA)后，由局部電刺激所致的雙側(cè)IC間抑制性和興奮性調(diào)制作用的影響可全部或部分被解除。表明雙側(cè)IC間的相互作用主要由GABA能受體和谷氨酸能受體介導(dǎo)。
　　3.雙側(cè)IC間的調(diào)制作用通過(guò)集中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)興奮性投射來(lái)增強(qiáng)IC神經(jīng)元的聲反應(yīng)并獲得對(duì)聲刺激的更好的強(qiáng)度響應(yīng)，或通過(guò)更為廣泛分布的抑制性

8、銳化IC神經(jīng)元的強(qiáng)度敏感性來(lái)影響IC對(duì)聲信號(hào)強(qiáng)度域的加工。雙側(cè)IC間少部分集中的興奮性調(diào)制和大多數(shù)廣泛的抑制性調(diào)制作用，有可能分別參與了IC神經(jīng)元雙耳聽(tīng)覺(jué)特性的形成，如EE(excitation-excitation)和EI（excitation-inhibition）神經(jīng)元的形成;這種不平衡的興奮和抑制性投射的分布可能在動(dòng)物聽(tīng)聲辨位和保證單側(cè)優(yōu)勢(shì)中起著重要的作用。雙側(cè)IC間相互作用對(duì)IC神經(jīng)元強(qiáng)度信號(hào)加工的調(diào)制作用可能建立在雙側(cè)IC的